生态景观挡墙在河道整治工程中设计应用

生态景观挡墙在河道整治工程中设计应用林渠(福建省水利水电勘测设计研究院350001)摘要:生态景观挡墙改变了传统的砌石、混凝土等重力式挡土结构自身体积大、对地基承载力要求高、外观呆板、生态环境影响大等缺点。具有外观效果好、结构柔性好、适应变形能力强、整体连锁、批量生产、施工简便、减少占地、节省投资等许多优点。可以同时满足挡土排水、安全可靠和生态需要,具有很好的生态效应。本文以青潭溪河道整治工程为例,采取了生态景观挡墙设计方案,在增加景观效果的同时可明显节省工程投资,值得其他类似工程推广借鉴。关键词:生态景观挡墙设计应用中图分类号:TU992124文献标识码:B文章编号:1004-6135(2008)04-0089-03TheApplicationOfEcologicalViewRetainingWallInTheDesignOfRiverRegulationProjectsLinQu(FujianInstituteofInvestigationResearchandDesignofWaterConservancyandHydropower350001)Abstract:Fortraditionalgravityretainingwallofmasonryorconcrete,therearesomeshortcomingssuchaslargeinsize,highrequire2mentoffoundationloadingcapacity,rigidinouterappearance,affectingecologicalenvironment1Whileforecologicalviewretainingwall,formation,lowininvestment1Besides,itsatisfiesthedemandsofwaterseepageinearth,whichissafeandreliablewithfairlygoodecologicaleffects1Inthisarticle,theapplica2tionofecologicalviewretainingwallinQingtanriverregulationprojectisdiscussed1Thedesignschemehasincreasedthesceneryeffectoftheprojectaswellasreducingtheinvestment,whichcanbetakenasareferenceforpromotioninsimilarprojects1Keywords:EcologicalviewretainingwallDesignApplication1工程概况板),设计顶宽018,迎水面垂直,背水侧设计坡度为闽侯县青口镇青潭溪河道整治工程位于青口镇1:0140,底板采用C15砼基座,详见下图一。我院受区内,整治的范围起于324国道福厦公路的下游至康福州市青口投资区开发建设公司委托,对该段河道整园桥止,全长约842m,分为二段:第一段为324国道治采用生态景观挡墙进行施工图优化设计,设计断面福厦公路桥下～青圃河汇合口,河道轴线长度约见下图二,并进行投资对比,该段工程静态总投资为650m,河道设计宽度40m;第二段为青圃河汇合口～426155万元,现有生态景观挡墙方案比原设计浆砌条康园桥,河道轴线长度约192m,河道设计宽度70m。块石挡墙驳岸节省投资147109万元,节约投资比为324国道福厦公路桥下～青圃河汇合口段原设计方25164%。由此可见,采用生态景观挡墙设计方案在案主要采用浆砌条块石重力式挡墙驳岸将该河段整增加景观效果的同时可明显节省工程投资,工程技术治成底宽35m、面宽45m的标准河道,工程静态总投方案较为理想。资573164万元。整治河道的宽度按防洪规划要求的过洪断面以P=50%洪水位为界设5m宽的平台,采用上下错层布置,新建上下层的挡墙驳岸均采用分M715浆砌条、块石重力式挡墙结构,坡坡度为1:0140;下层M715浆砌块石挡墙墙高415m(包括底作者简介:林渠,1966年6月出生,男,水利水电工程建筑专业,高级工程师,长期从事水利工程设计。收稿日期:2008-03-10图一:原设计重力式挡墙断面2008年第4期总第118期林渠·生态景观挡墙在河道整治工程中设计应用·90·全隔绝了水、岸之间的沟通;干砌的块石、混凝土砌块挡墙由于孔缝隙较小,容不下较大的水生物、植物;网兜石块堆叠挡墙,外露的网兜材料容易损坏,金属网兜材料难以杜绝生锈问题,金属端头容易对人造成伤仍能保持稳定。墙面倾斜角一般可以在10°～18°的害;木桩、竹篱挡墙,编织袋装土的挡墙,耐久性差,只范围内调整。砌块的表观重度基本与填土的重度一图二:生态景观挡墙断面2生态景观挡墙的特点挡墙既要很好地排水、又要很好地保土,既要形成生态化结构、又要安全可靠,这是相互制约的矛盾。在水利工程建设中经常使用挡土结构,其中重力式挡土墙使用最为广泛,主要建筑材料为砌石或混凝土结构。其工程结构在符合安全可靠的要求后,往往难以满足水生物、绿化等生态要求,损害了河湖的健康。浆砌块石挡墙、现浇混凝土或预制混凝土板挡墙,完能用于临时工程,难以满足高等级工程要求[1]。此外,重力式砌石挡土墙通常体积大,对地基承载力要求高,沉降变形大,在土基上设计高度大的挡土结构时需对地基进行专门处理。同时,由于近年来对环保要求不断提高,各地均严格控制开山取石,使砌石挡土墙材料来源困难,其工程造价也不断增加。近年来一种刚开始推广使用的以预制混凝土块为建筑材料的新型挡土结构,称为生态景观挡墙。该挡墙与传统的砌石重力式挡土墙、混凝土挡土墙等结构相比具有如下优点:(1)挡土结构本身重量轻。通过在预制混凝土块中留孔等方法,使块体的表观重度控制在18kN/m3-20kN/m3,比岩石和现浇混凝土的重度低,基本接近土体重度。(2)砌块体间具有相互咬合连接。砌块间通过台阶、榫接等方式具有自锁定作用,增加了接触面的剪切强度,从而提高了承担土压力的能力。(3)砌块与墙后填土形成整体。通过墙体和墙后填土中分层铺设土工格栅,使砌块与墙后填土形成整体结构,改善了挡土结构受力特性。(4)生态景观挡墙采用干砌施工,属于柔性结构,能够通过适应变形来释放、消减土压力,不设变形缝。(5)砌块外观必要时可使用彩色、仿石、各种图案砌块的景观形态,色调可以根据工程整体自然环境效果调配,可以营造丰富多变的彩色景观挡墙。(6)施工简便、施工速度快,即使在雨季也可施工,可缩短工期、降低造价。3生态景观挡墙的设计计算设计计算采用的规范一般为《公路路基设计规范》JTGD30-2004、《土工合成材料应用技术规范》GB50290-98、《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》SL/T225-98等。计算公式是建立在加筋材料为筋带的基础上,生态景观挡墙的加筋材料为土工格栅,与筋带加筋对比,土工格栅能够更好地提高土体各项力学性能,并且景观砌块砌体具有整体连锁、迅速排水(墙背剩余水压力接近零)、柔性结构适应变形、释放消减主动土压力等特点,提高安全稳定的能力,因此采用这些规范设计是偏于安全的[2]。景观挡墙结构设计主要考虑地基承载力、整体抗滑稳定性、挡土结构整体抗剪破坏、砌块结构的稳定性等四个方面的问题。其结构稳定安全系数的规范规定允许值可按照工程的建设规模依据《堤防工程设计规范》GB50286-98和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000相应工程等级采用。结合青潭溪河道整治工程说明设计计算基本步骤:311地基承载力校验致,没有必要单独校核墙基的承载力,只需要将挡土结构与墙后填土一起考虑。按照地基设计规范,挡土高度应该限制在如下范围内:H=f/r。否则,须进行挡墙地基加固处理,并计算整体稳定。312外部稳定计算:分析在外部土压力作用下整个加筋土包括挡土墙在内的稳定性。在满足规范要求的整体抗滑安全系数≥1130前提下,通过基底抗滑稳定计算初步确定加筋体宽度为3170m,初步确定了土工格栅长度为4100m;然后再验算抗倾覆稳定,其抗倾覆稳定系数为4190,满足规范要求的抗倾安全系数,从而基本确定加筋体宽度为3170m和土工格栅长度4100m。313内部稳定计算:①最小拉结网层数的确定及布置:先计算土压力,初步选定为极限抗拉强度50kN/m的土工格栅规格,共布置6层,其中下部层数间距为0160m,上部层间距为0175m;②加筋网片承载力验算:分析每一层网片所承受的拉力是否在其允许拉力Ta的范围内;③加筋网片拉结能力验算:分析当加筋土发生剪切破坏时被动区内的网片长度能否承受墙体上的内部土压力;④内部滑移验算:分析在外部土压力作用下沿着加筋网片的滑移;最后综合以上计算成果确定各层土工格栅强度、长度、位置,从而确定土工格栅型号和布置方案。在初选土工格栅强度时,目前一般先选择常用规格,若布置出的土工格栅间距较小,再选择强度较大的土工格栅规格。(下转第98页)2008年第4期总第118期刘佳静·风景名胜区生态旅游规划与开发探析·98·本区可开展旅游开发,兴建旅游的相关设施,但要注意环境污染问题。5.2游线交通本风景区属山岳型风景名胜区,通达性差,道路交通组织是重点也是难点。道路交通系统是游览活动的经脉,将景区与景区之间,景点与景点之间密切联系起来,形成完整的游览网络。运用景观生态学理论,完善道路交通廊道等基础实施建设。根据景区游览空间布局和游人游览流向组织,规划“一环四线”游览车行道,连接各游览景区和服务基地,形成风景区内车行游览交通网络。步行道作为景区之间景观的变化过渡,山林、溪涧的步行道必须依山就势、沿水设置,串联景区的各个景点。5.3游人容量游人容量是指风景区容纳游人数量的能力,是旅游环境承载力的重要指标。本风景区采取游赏面积5.旅游发展需求,旅游基地布局采用相对集中与适当分散相结合的原则,并按照“区内游,区外住”原则开发风景区外度假区,减轻游客对山体的压力。[6]菜溪岩风景名胜区总体规划[Z].2007.12.[7]张广瑞,生态旅游的理论与实践[J].旅游学刊,1999,(8):44.[8]赵军凯,郭志富,冷传明.生态旅游的生态学原理[J].平顶山师专学报,2004,19(2):56.(上接第90页)314局部稳定分析计算①拉结网与挡土砌块之间的连接强度验算:分析每一层加筋网片与挡土砌块之间的连接是否牢固;②挡土砌块之间抗剪强度验算:分析在内部主动土压力作用下每一层加筋网片处的挡土砌块会不会由于抗剪强度不够而凸出墙面;③顶部无加筋挡土砌块的抗倾覆验算:分析挡土墙顶部无土工格栅加筋部分墙体在内部土压力作用下的抗倾覆能力。综合以上的计算成果,最后拟定设计断面见图二。4应用前景生态景观挡墙有着广泛的用途,可用于水利上的人工湖驳岸、河道挡墙驳岸、堤防、围堰、土石坝护面等;可以用于地下集水库的集水墙、集水井的围壁;可以用于公路、铁路的挡墙、桥台;还可以用于垃圾填埋挡墙、污水处理建筑的无机物沉淀池等等。与传统的砌石重力式挡土墙、混凝土挡土墙等结构相比具有外观漂亮、与环境协调性好、工程造价低等显著优点,通过土工格栅将砌体与填土连成整体,增加了结构稳定性,是水利工程中建设生态江河海岸、保护河湖健康生命的可行技术,体现了先进、实用、经济等显著的技术进步,值得大力推广使用。参考文献[1]汪荣勋1荣勋生态挡墙技术在浙江省万里清水河道建设上的应用[C]1华东七省市水利会议和全国水利会议论文[2]Q/RX090-2006,荣勋挡墙应用技术导则[S]1